1.基于双通道T型电路的恒流‑恒压充电无线电能传输系统,其特征在于,包括原边发射电路、副边接收电路和系统补偿电路;
所述原边发射电路包括直流电压源E,直流电压源E连接有高频逆变模块H的输入端,高频逆变模块H输出端依次连接原边线圈补偿电容CP和原边发射线圈LP;
所述副边接收电路包括与原边发射线圈LP磁耦合的副边接收线圈LS,副边接收线圈LS串联有副边线圈补偿电容CS,副边线圈补偿电容CS连接有整流模块D的输入端,整流模块D的输出端依次连接有滤波电容CR和电池负载R;
所述系统补偿电路与高频逆变模块H连接或与整流模块D连接,系统补偿电路包括系统补偿电感L1、切换开关S1和系统补偿电容C1。
2.根据权利要求1所述的基于双通道T型电路的恒流‑恒压充电无线电能传输系统,其特征在于,所述系统补偿电路与高频逆变模块H连接,系统补偿电路包括原边补偿电感、原边切换开关和原边补偿电容,所述高频逆变模块H由3个串联的开关管Q1、Q2、Q3构成,所述整流模块D由2个串联的二极管D1、D2构成,开关管Q1和Q2的连接点与原边补偿电感首端相连,开关管Q2和Q3的连接点与原边补偿电容首端相连,原边补偿电感尾端与原边切换开关首端相连,原边补偿电容尾端与原边切换开关尾端连接后依次串联原边线圈补偿电容CP和原边发射线圈LP。
3.根据权利要求2所述的基于双通道T型电路的恒流‑恒压充电无线电能传输系统,其特征在于,所述系统补偿电路与高频逆变模块H连接时的系统运行方法为:在充电起始阶段为恒流充电阶段,系统中各个开关管及原边切换开关S1的运行状设置为:
Q1:持续导通状态;Q2:半周期导通,且与Q3导通时间互补;Q3:半周期导通,且与Q2导通时间互补;S1:关断状态;
当系统处于恒压充电阶段时,系统中各个开关管及原边切换开关的运行状态设置下:Q1:半周期导通,且与Q2导通时间互补;Q2:半周期导通,且与Q1导通时间互补;Q3:持续导通状态;S1:持续导通状态;
原边发射线圈LP与副边接收线圈LS之间的互感M数值为:所述原边补偿电感的电感值 为:
所述原边补偿电容的电容值 为:
所述原边线圈补偿电容CP的电容值 为:所述副边线圈补偿电容CS的电容值 为:上述式中,为直流电压源E的输出电压,ω为系统工作角频率,IR、VR分别为电池充电的额定电流和额定电压, 分别为原边发射线圈LP和副边接收线圈LS的自感值。
4.根据权利要求1所述的基于双通道T型电路的恒流‑恒压充电无线电能传输系统,其特征在于,所述系统补偿电路与整流模块D连接,系统补偿电路包括副边补偿电感、副边切换开关和副边补偿电容,所述高频逆变模块H由两个串联的开关管Q1、Q2构成,所述整流模块D由2个二极管D1、D2和一个开关管Q3构成,副边线圈补偿电容CS尾端分别与副边补偿电感首端和副边补偿电容首端连接,副边补偿电感尾端与副边切换开关串联后连接整流模块D中两个串联二极管D1、D2的中点,副边补偿电容尾端连接于整流模块D中二极管D2和开关管Q3的中点。
5.根据权利要求4所述的基于双通道T型电路的恒流‑恒压充电无线电能传输系统,其特征在于,所述系统补偿电路与整流模块D连接时的系统运行方法为:在充电起始阶段为恒流充电阶段,系统中各个开关管及原边切换开关S1的运行状态设置如下:
Q1:半周期导通,且与Q2导通时间互补;Q2:半周期导通,且与Q1导通时间互补;Q3:利用寄生二极管运行;S1:关断状态;
当系统处于恒压充电阶段时,系统中各个开关管及原边切换开关S1的运行状态如下:Q1:半周期导通,且与Q2导通时间互补;Q2:半周期导通,且与Q1导通时间互补;Q3:持续导通状态;S1:持续导通状态;
原边发射线圈LP与副边接收线圈LS之间的互感M数值为:所述原边线圈补偿电容CP的电容值 为:所述副边线圈补偿电容CS的电容值 为:所述副边补偿电容的电容值 为:
所述副边补偿电感的电感值 由为:上述式中,为直流电压源E的输出电压,ω为系统工作角频率,IR、VR分别为电池充电的额定电流和额定电压, 分别为原边发射线圈LP和副边接收线圈LS的自感值。